NAD+改善成体干细胞的研究和临床应用

NAD+补充剂降低了衰老BMSC 中称为活性氧 (ROS) 的有害含氧分子的细胞水平。干细胞遍布我们的成人身体,它们繁殖以补充垂死的细胞并再生受损组织

  研究表明,补充NAD+前体NMN可延缓骨髓干细胞的衰老

  ​强调

  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 的补充显着延缓了骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 的衰老。

  NAD+补充剂降低了衰老BMSC 中称为活性氧 (ROS) 的有害含氧分子的细胞水平。

  干细胞遍布我们的成人身体,它们繁殖以补充垂死的细胞并再生受损组织。一种称为骨髓间充质干细胞 (BMSC) 的类型可以产生构成各种组织的细胞,包括骨骼、肌腱、软骨、脂肪、肌肉和血管等。BMSCs 在组织工程和干细胞移植方面具有巨大的治疗潜力。但是,体内的骨髓间充质干细胞很少,而那些在实验室中培养用于扩增的骨髓间充质干细胞很容易出现细胞复制停滞,科学家们称之为衰老,这限制了它们在研究和临床中的应用。因此,弄清楚如何延缓骨髓间充质干细胞的衰老以充分发挥其治疗潜力对我们来说尤为重要。

  在这里,Wang及其同事在抗氧化剂上发表了一篇文章,他们发现补充烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 可显着延缓 BMSC 衰老。NAD+补充剂降低了衰老 BMSC 中称为活性氧 (ROS) 的有害含氧分子的细胞水平。进一步的研究表明,补充NAD+通过增加抗衰老、长寿相关酶 sirtuin1(Sirt1) 的水平来削弱 BMSC 衰老,而当被阻断时,它会消除NAD+在延缓 BMSCs 衰老方面的有益作用。

  “总之,我们的结果表明,外源性NAD+可以通过 Sirt1 信号延迟…… BMSC 衰老,为获得高质量 BMSC 以支持其研究和临床应用提供了一种潜在的方法。”

  NAD+ 和细胞衰老

  目前延缓细胞衰老的方法主要集中在通过添加药物干扰衰老相关基因和蛋白质水平或热量限制。NAD+是所有活细胞中多种代谢酶的共同辅酶。它参与调节各种与身体和疾病相关的活动,例如细胞物质代谢、能量合成和DNA损伤修复。

  同时,NAD+也是Sirt1的底物,Sirt1是延缓细胞衰老和促进细胞寿命的关键介质。研究发现,NAD+在细胞衰老过程中呈下降趋势,添加NAD+及其前体如烟酰胺单核苷酸(NMN)对于治疗NAD+下降引起的衰老相关疾病具有巨大潜力。补充NAD+可以有效提高Sirt1的水平,保护细胞免受氧化应激引起的损伤。这表明 NAD+ 替代疗法可能适用于针对与衰老相关的代谢功能障碍。

  虽然以往的研究表明NAD+在各类细胞衰老中发挥重要作用,但外源性NAD+对BMSC衰老的影响尚未见报道。这就是为什么在这项研究中,Wang 及其同事专注于探索 NAD+ 补充剂是否以及如何保护 BMSCs 免于衰老。

  补充NAD+ 延迟 BMSC 衰老

  探讨补充NAD +对衰老BMSC的影响,中国重庆大学的研究小组用D-半乳糖处理细胞,通过破坏线粒体功能诱导衰老,不同浓度的NAD +(0.01,0.1和1mmol / L. )。当他们看着衰老标记和细胞活力的活动时,研究人员认为,随着NAD +浓度的增加,细胞活力中的衰老细胞数量和升起的次数。此外,不同浓度的NAD +对正常BMSCs没有明显的毒性作用或副作用。这些结果表明,补充NAD +增加了BMSCs的细胞活力并保护它们免受衰老。

NAD+

  补充 NAD+ 延缓 BMSC 衰老。BMSCs 由 10 g/L D-半乳糖 (D-gal) 诱导 2 天,然后用不同浓度的补充 NAD+ 再处理 2 天。然后检查 BMSC 的衰老(SA-β-gal)和细胞活力,分别如左图和右图所示。

  氧化应激是细胞衰老的重要原因。高浓度的 ROS 会对各种细胞器造成氧化损伤,并诱导细胞衰老或死亡。众所周知,D-半乳糖产生大量的活性氧,导致细胞功能障碍,促进细胞衰老。因此,Wang 及其同事测试了补充 NAD+ 对衰老 BMSCs 细胞内 ROS 的影响。结果表明,D-半乳糖显着上调细胞内 ROS 水平,而外源性 NAD+ 逆转了这一现象。

  补充 NAD+ 抑制衰老 BMSCs 中的 ROS 生成。BMSCs 由 10 g/L 的 D-半乳糖 (D-gal) 诱导两天,并通过不同浓度的补充 NAD+ 再处理两天。对 ROS 水平的分析表明,NAD+ 减轻了 D-gal 衰老诱导的 ROS 水平。

  Sirt1 介导 NAD+ 对 BMSC 衰老的一些影响

  为了确定 Sirt1 是否通过补充 NAD+ 参与了对衰老 BMSCs 的保护,Wang 及其同事首先检查了补充或不补充 NAD+ 的衰老 BMSCs 中 Sirt1 蛋白的水平。在衰老的 BMSCs 中,Sirt1 水平显着下调,但补充 NAD+ 恢复了 Sirt1 基因活性和蛋白质水平。

  王和同事想也了解SIRT1活动是否发挥了抗衰老作用。当它们阻断SIRT1的基因活性时,从而降低其蛋白质水平时,削弱了补充NAD +对抑制ROS产生和BMSC衰老的影响。总体而言,本研究证实,补充NAD +推迟BMSC通过SIRT1信号传播。

  NAD+ 促进能提高 BMSC 的临床潜力吗?

  “我们的调查结果为NAD+在抗衰老领域的广泛应用提供了理论依据和方法参考,并在[文化]中获得高质量BMSC及其更好的临床应用,”作者结束了。这些发现有可能改善在实验室和再生医学中培养的骨髓间充质干细胞的应用。NAD百科摘录